JPH04204701A - 多色表示装置の製造方法 - Google Patents

多色表示装置の製造方法

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JPH04204701A
JPH04204701A JP2337553A JP33755390A JPH04204701A JP H04204701 A JPH04204701 A JP H04204701A JP 2337553 A JP2337553 A JP 2337553A JP 33755390 A JP33755390 A JP 33755390A JP H04204701 A JPH04204701 A JP H04204701A
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JP
Japan
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conductive layer
electrodeposited
substrate
layer
forming
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JP2337553A
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English (en)
Inventor
Akira Matsumura
晃 松村
Masafumi Ohata
雅史 大畑
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は液晶などの表示素子を多色化するために用いら
れる多色表示装置の製法に関する。
(従来の技術) 表示素子の基板上にカラーフィルターを形成する方法に
は種々の方法はあるが、現在注目されている方法は電着
を用いる方法と顔料分散レジストをフォトリソグラフィ
ーでパターンニングする方法がある。例えば、特開昭6
1−272720号公報には基板上に導電層を形成し、
その上にポジ型の感光性被膜を形成して、露光し、露光
部分を除去したのちに必要な色の着色層を電着により形
成する方法が開示されている。この方法の場合、−度露
光現像したボン型の感光性被膜は一旦全部剥離して、そ
の後再びポジ型の感光性被膜を形成するという剥離工程
が必要であり、工程を複雑化する。
特開平1−152449号公報には着色されたネガ型感
光性樹脂組成物を基板上にスピンコードし、露光現像し
て例えば赤に着色されたカラーフィルタ一部分を形成し
、次いて別の色の不力型感光性樹脂組成物をスピンコー
ドにより塗布して、露光現像することを繰り返す方法が
開示されている。この方法によれば、スピンツーターを
用いることか必須であり、大面積を均一な厚さに塗布す
ることにか困難である。また、−度形成された着色層上
に別の色の着色層をスピンニートするために、とうして
も段差が生し色のむらか生しる。
また、特開昭52−57239号公報には、電着塗装工
程において焼付は前、得られた電着塗膜上に種々の粉体
、特に金属粉末や着色樹脂粉末を付着させ焼付けする電
着塗装後処理法が開示されている。この方法によれば、
金属粉末や着色樹脂粉末の粒径は数十ミクロンと大きく
、それにより得られた塗膜厚も数十ミクロンと厚くなる
。しかも使用される種々の粉体の粒径が大きく光の透過
が不充分で透明膜にはならない。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記のような欠点のない電着と着色材の接着を
用いた多色表示装置の製法を提供する。
(課題を解決するための手段) 即ち、本発明は (a)基板上の全面に導電層を形成し、(b)該導電層
上に感光性樹脂層をi4着塗布し、 (c)該電着した感光性樹脂層をパターン化し、 (d)パターン化された樹脂層上に所定の色の着色材を
接着することによりパター ン化された所定色の着色層を形成し、 (e)上記(b)から(d)工程を色の数に応じて必要
回数繰り返す ことを特徴とする多色表示装置の製法を提供する。
また、本発明は (a)基板上の全面に導電層を形成し、(f)該導電層
の上にポジ型レジストを塗布し、 (g)所定のパターンに露光現像することによりパター
ンニングし、 (h)露出した導電層上に電着により電着膜を形成し、 (i)その上に所定の色の着色材を接着することにより
パターン化された所定の着 色層を形成し、 (j)前記(g)から(i)の工程を色の数に応じて繰
り返す ことを特徴とする多色表示装置の製法を提供する。
更に、本発明は (a)基板−Hの全曲に導電層を形成し1、(k)該導
電層−L i、:電着により電着樹脂層を形成し、 (ρ)その上にボ4/ T」レンストを塗布し1、(m
)所定ノベターンに露光現像することによりパターンニ
ングし、 (n)露出した電着樹脂層1−に所定の色の着色材を接
着することによりパターン化 された所定の着色層を形成し、 (0)前記(m)および(n)を色の数に応して繰り返
す ことを特徴とする多色表示装置の製法を提供する。
本発明を第1図iJ基づいて説明する。
第1図(イ)〜(ワ)は本発明の多色表示装置の製造工
程を示すT程図である。
まず第1図(X)に示すように透明基板1土に透明導電
層2を形成する。基板1は通常多色表示装置に用いられ
る如何なる基板を用いてもよく、ガラス基板或いはプラ
スチ、り基板等が挙げられる。
この基板十に形成される透明導電@には例えば酸化スズ
、酸化インンウム、または酸化マン5−モ、を↑成分と
するものか好適に用いろ才する。
次いで第1図ぐイ)に示すように透明導電@1′:通電
し、て電着浴中で感光性電6樹脂糾成物(例λばポジ型
)の電着か行われる。電着(ご用いられる感光性樹脂電
着浴は(1)膜○造膜成分と[、てボ2・型感光性樹脂
(11)を4特性や浴安定性を調整し、た−〕、製造し
やすくするために使用される有機溶剤類(iii)ポジ
型感光性樹脂を水に可溶にづ゛るための塩基性物質およ
び必要により(ハり塗膜表面、電着特性、溶液安定性な
どを良くするための各種助剤よりなる。このような十/
型の呼光性樹脂キ旧戊物は例λば特開昭61−2470
90号公報に記載さオ]でいる。
次に第1図(ロ)の工程に示されるよ)に下2型感光性
樹脂層3土に所望のパターンを有4″るマスクを載置I
2、露光し現像することによるバや・〜・か生成する。
ここて″マスクや現像技術は公知C)技術である。
さらに、第1図(ハ)に示されるように、JT’x(:
σ)色の着色材(例えば、赤)を吹き付はて電着パター
ン層上に接着する。ここで用いる着色材は樹脂粒子に顔
料や染料が複合された微小粒径の材#1か用いられる。
このような着色材は特開平2124909号公報や、特
願平1−270020号公報等に詳しく記載されている
本発明において、得られた電着膜に接着させる着色材は
、粒径001〜07μ璽好ましくは001〜0.3μ貫
の粒子が全粒子の30重量%以上、好まし、くは50重
量%以Fであるような粒径分布を有していることが望ま
しい。
従来、ある種の顔料が透明樹脂中に分散されてなる着色
樹脂は知られていたが、そこて用いられている顔料の粒
径は本発明のそれと比較し、て著しく大きいため透明性
が不充分であって、た七えカラーフィルターなどに使用
したとし5ても透過率が低いため充分な感度を有するも
のは得られない。
上記のような所望の粒径分布を有する着色材を形成する
には、樹脂粒子に顔料や染料か複合された微小粒径の材
料を、遠心分離あるいはガラスフィルや−、メンブラン
フィルタ−なとによる濾過なと:こよっ“ご、粉任かl
 )lr+1:、λFの大粒径の着fシ材を除去しごっ
くることができる。
さらに、第1図(ニ)に示されるように、透明導電層上
にパターン化された赤色着色膜を形成しまたまま、透明
導電層2に通電して電着浴中で、曝光性電着膜の電着が
行われる。
電着ては」己赤色着色膜か絶縁膜どなるデごめ感光性電
着膜は赤色着色膜−1には塗着しない。
第1図(ロ)と同様に第1図(ホ)に示されるように、
第2の着色膜を形[戊する為の所望のパターンのマスク
を載置L7、露光・現像する(第1図(ホ))。
同様に緑色着色材を接着させることによりパターンニン
グされた緑色着色膜を形成する(第1図(へ))。
同様に第3の着色膜(例λば、青)1コ幻して゛曝光性
電着膜を電着しく第1図0))、マスクを載置し、露光
・現像し、(第1図(チ))、さらに、青色着色材を接
着することにより透明な導電層1−に赤、緑、青の3色
の着色層か形成さオ]る(第1図(す))。
通常、表示素子では、着色層は赤、緑、青の3色である
が、4色以上(ブラックストライプを含む)が必要な場
合は上記感光性電着膜を赤、緑、青の着色層間隙に電着
し、さらに黒色着色材を接着する工程を繰り返すことに
よって形成してもよい。またブラックストライプの場合
にはこの方法以外に当業者に公知の別の着色方法により
形成された方法でカラーフィルターの間隙中に形成して
もよい。
又第1図−(X)に示すように透明基板1上に透明導電
層2を形成する。
次いで第1図(A)に示すように透明導電層にポジ型感
光性樹脂組成物7を均一に塗布する。ポジ型感光性樹脂
組成物は、露光部分が現像液で溶出するものであればよ
く、これらの例としては特公昭38−11365号公報
に記載されているジアゾニウム塩とバラホルムアルデヒ
ド縮71i合物ヲ含む感光性樹脂組成物、特公昭3’1
3627号、特公昭43−28403号、特公昭45−
9610号各町細書等に記載されているオルト−キノン
ジアント類(又はオルト−ノア゛/オキンド類)を含む
感光性樹脂組成物、特開昭59−45439号公報およ
び特願平1−132126号明細書に記載の感光性樹脂
組成物か挙げられる。本発明では同じポジ型感光性樹脂
組成物で複数回露光・現像する必要があり、そのために
必要な手段(例えば、現像液で変性されないように保護
層を設ける)を講じることができる。上記感光性樹脂組
成物中にはそのような手段を必要としないものもある。
このポジ型感光性樹脂組成物7上に所定のパターンを有
するマスクを載置し、露光することにより露光部分の感
光性樹脂組成物層を溶出可能にし、次いで所定の溶出液
により溶出することによりパターン化された基板を得る
(第1図(Bい。マスクや溶出する技術は公知である。
この基板は第1図(C)に示すように導電層か部分的に
露出している形となる。
次いて第1図(C)に示すように透明導電層に通電して
電着浴中て電着樹脂組成物8の電着が行われる。電着樹
脂組成物は通常の電着塗布に用いられる樹脂組成物であ
るか塗布膜が粘着性を有するものであればよい。
さらに、第1図(D)に示されるように、所定の色の着
色材(例えば、赤)を吹き付けて粘着性パターン層上に
接着する。ここで用いる着色材は第1図(イ)〜(す)
に用いたものと同様である。
次に、第1図(F)に示すように基板上に形成された着
色層とポジ璽感光性樹脂層にマスクを載置し、露光する
ことにより前記と同様に露光部分の感光性樹脂組成物層
を溶出しパターン化された基板を得る(第1図(F))
さらに、第1図(G)に示されるように導電層2に通電
して電着浴中で電着により電着膜が形成される。
同様に緑色着色材を接着させることによりパターン層上
グされた緑色着色膜を形成する(第1図(G))。
同様に第3の着色膜(例えば、青)に対して露光・現像
してパターン化された基板を得て(第1図(H))、更
に、電着膜を電着により透明基板上に形成しく第1図(
■))、青色着色材を接着することにより透明な導電層
上に赤、緑、青の3色の着色膜か形成される(第1図(
J)および(K))。
ブラックストライプについては前記と同様に行われる。
又第1図(X)に示すように透明基板1上に透明導電層
lを形成する。
次いで第1図(i)に示すように透明導電層に通電して
電着浴中で電着樹脂組成物8の電着が行われる。
更に、電着樹脂層にポジ型感光性樹脂組成物7を均一に
塗布する(第1図(ii))。
このポジ型感光性樹脂組成物7上に所定のパターンを有
するマスクを載置し、露光・現像によるパターン化され
た基板を得る(第1図(iii))。
次いで第1図(iv)に示されるように、所定の色の着
色材4(例えば、赤)を吹き付けて露出したパターン層
上に接着する。
次に第1図(v)に示すように基板上に形成された着色
層とボン型感光性樹脂層にマスクを載置し、露光・現像
することにより・くターン化された基板を得る(第1図
(へ・))。
同様に緑色着色材を接着させることにより・ぐターンニ
ングされた緑色着色膜を形成する(第1図(vi))。
同様に第3の着色膜(例えば、青)に対しでもノくター
ン化し、(第1図(ν1i))、盲色着色材を接着する
ことにより透明な導電層−にに赤、緑、青の3色の着色
膜が形成される(第1図−III(viii)および(
ix))。
接着後粘着膜を加熱フローすることにより着色材を粘着
膜中に完全定着させてもよい。
粘着性電着膜が光@合の場合は室温で通常40QmJ/
cm’で行えば硬化するが、着色層の堅牢性を高めたい
場合には照射量を多くすることかできる。また電6層か
鉄砂化性の場合には、加熱処理により硬化させてもよい
着色層の形成された基板にγ着またはスノ<ツタリング
等の方法により透明電極か形成され多色表示装置とし、
て用いる。
(実施例) 本発明を実施例により更に詳細に説明する5、本発明は
これら実施例に限定されるものではなしX。
参考例1 [ポジ型粘着型感光性玉石樹脂組成物の調製]メタクリ
ル酸とN〜ブ壬壬子アクリ・−トとメチルメタクリレー
トとバラ上1〜ロキ/スチIノンを重量部で63部、4
90部、68部、379部で重量平均分子量15.00
0に共重合1.たのち0−ナフトキノン−(1,21−
7アジドー(2)スルホニルクロライドをバラヒトロキ
/ス千しンの水酸基の100%をエステル化するに足る
量を反応させ、得られたアニオン性のボン型感光竹樹脂
組成物ヲ工千レンゲリコールモノブチルエーテルで不揮
発分75%に希釈し、07当量のモノエタノールアミン
で中和し、純水にて不揮発分10%に調製した。
−に湾−2 [ボン型感光性樹脂111代物の調製 05gのアゾビスイソブチロニトリルを含む50gのキ
ントン中にアクリル酸第3ブチル15゜Og、アクリル
酸第1ブチル150gおよびメタクリル酸メチル200
gを加え、窒素気流中で60°Cで10時間加熱撹拌を
行った。冷却後反応生成物をテトラヒドロフランで希釈
し、石油エーテル/メタノールで洗浄した。重合体は4
2゜5g(収率850%)および数平均分子量(GPC
)は51,000であった。この重合体をテ]・ラヒド
ロフラン中に固型物が20重量%になる様に溶解しトリ
フェニルスルホニウムへキサフルAロアンチモ不−I・
を重合体に対して10重量%加えて、ポジ型感光性樹脂
組成物を得た。
$614 「粘着型電着樹脂組成物の調製] メタクリル酸とN−ブチルアクリレートとメチルメタク
リレートを10.0部、882部、18部で重量平均分
子量12000に共重合したのちエチレングリコールモ
ノブチルエーテルで不揮発分75%に希釈し、0.8当
量のトリエチルアミンで中和し、純水にて不揮発分10
%に調製し臀夷例−4 ]粉末性着色材の調製] 温度調節器、窒素導入前、滴下ロー]・、イカリ型撹拌
翼及び還流冷却管を備えた20セパラブルフラスコにシ
クロへキサノン600gを仕込み温Ill 05℃にF
1aした。ここに、ジメチルアミノプロピルメタクリル
アミド70g1シクロへキンルメタクリレート350g
、t−ブチルメタクリレート140g、スチレン140
g及びアゾビスイソブチロニトリル42gの混合液を2
時間かけて滴下ロー1・から滴下した。滴下終了後、1
時間この温度で重合を継続した後、アゾビスイソブチロ
ニトリル42gおよびシクロヘキサノン100gの混合
液を1時間かけて滴下し、更に1時間この温度で撹拌し
て、塩基性顔料分散液を合成した。一方、酸性顔料分散
剤は十記ど同様なU回器にシクロヘキサノン800gを
仕込み、温度を100°Cに昇温した。ここにアゾビス
イソブチロニトリル24gおよびアセトン100gの混
合液、/クロヘキンルメタクリレート320g及びスチ
レン80gの混合液、チオリンゴ酸16g及びアセトン
80gの混合液を別々の滴下ロートから2時間かけて滴
下し、更に2時間この温度で撹拌した。この間アセトン
をデカンタ−を用いて除去した。
表−1に示す顔料分散剤50gと顔料100gをスチレ
ンモノマー400g、、N−ブチルメタクリレート30
0g及びガラスピーズ1700gをサンドグラインダー
用いて2時間混和し、濾過によりガラスピーズを除去し
て、顔料分散ペーストを調製した。
表−1 顔料分散剤の調製と同じ反応容器で傾斜パドル型撹拌翼
に取り替え、反応容器内にノルマルプロパトル915g
、i留水285g、ポリビニルピロリドン14gなど部
分ケン化ポリビニルアセテート22gを仕込み、85°
Cに昇温した。ここに表−1の顔料分散ペースト240
gを仕込み、次いでスチレンモノマー90g、過酸化ラ
ウロイル90g1及びV−4012,0gを投入シタ。
24時間この温度で重合をさせた後、110000rp
で遠心分離し、1μのガラスフィルターで濾過し、メタ
ノール洗浄を3回繰り返し、真空乾燥した。この着色材
の粒径分布をCoulterN4サブミクロン粒子アナ
ライザーにより分析した結果、平均粒径は0.2μmで
あり、0.01〜03μ友の粒径を有する粒子は全粒子
の96%であった。
実施例1 グラス基板l上にスパッタリング法によりIT○(イン
ジウム錫酸化物)透明導電層2を形成し、この透明導電
層2に正電極を参考例1のポジ型粘着型感光性電着樹脂
組成物を含む浴の金属容器に負電極を接着し、100ホ
ルトの直流電圧を1分間印加して約2ミクロンの透明ポ
ジ型粘着型感光性樹脂組成物を導電膜上に析出させ、水
洗後乾燥させて透明導電膜上に全面にポジ型感光性樹脂
組成物3を得た。
次いで所定のパターンを有するマスクを介して高圧水銀
ランプで露光し、0.5%カセイソーダ水溶液で50℃
で30秒間スプレー現像により露光部は溶出しITO導
電層2上に透明粘着型樹脂組成物がパターン化された。
次にこの基板上に参考例4の赤色粉末着色材を吹き付け
て着色材を接着し、100℃に加熱して定着させた。そ
の後、この赤色着色膜4を有した基板に正電極を接続し
、透明粘着型電着樹脂組成物、金属容器に負電極を接続
し、100Vの直流電圧を1分間印加し約2ミクロンの
透明粘着型電着樹脂組成物が赤色着色膜の間隙に析出さ
せた。その後基板を引き上げて十分に水洗した。この際
、基板に電圧を印加してもすでに形成された赤色着色膜
は絶縁膜のためこの上には粘着型感光性電着樹脂組成物
は形成されない。
水洗後、乾燥させ、所定のパターンを有するマスクを介
して露光現像することにより赤色着色膜と粘着型樹脂組
成物のパターン化膜が形成される。
再び、この基板に、緑色粉末着色材5を吹き付けて、着
色材を接着し、100℃に加熱し定着させた。この工程
を赤、緑、青の順で繰り返した。
実施例2 実施例1と同様なるガラス基板上にITO透明導電層を
形成し、この基板上にスピンコーターにより参考例2の
ポジ型感光性樹脂組成物を約2ミクロンにて均一に塗布
した。
次いで所定のパターンを有するマスクを介して高圧水銀
ランプで露光し、0.3%カセイソーダ水溶液で50℃
で60秒間スプレー現像し露光部を溶出しITO導電層
2上にポジ型感光性樹脂組成物がパターン化された。こ
の基板に正電極を接続し、参考例3の接着性電着型樹脂
組成物を含む金属容器を負電極に接続し、100Vの直
流電圧を30秒間印加し約2ミクロンの粘着性樹脂組成
物がパターン化されたポジ型感光性樹脂組成物の間隙に
形成された。
次ぎにこの基板士に参考例4の赤色粉末着色材を吹き付
けて着色材を接着し、100°Cに加熱し5、定着させ
た。その後、この赤色着色膜とポジ型感光性樹脂組成物
の膜を有した基板にマスクを介l、2て露光現像するこ
とにより再びパターン化される。
更に、同様に粘着型電着樹脂組成物を電着により約2ミ
クロンの粘着膜を形成し、緑着色材を吹き付けて接着し
、100℃加熱定着させた、この工程を赤、緑、青の順
で繰り返した。
火旌豊l 実施例1と同様なるITO透明導電層2付きガラス基板
1を正電極に接続し、参考例3の粘着型電着樹脂組成物
を含む金属容器を負電極に接続し、100ボルトの直流
電圧を1分間印加して約1ミクロンの粘着性電着樹脂を
全面に形成された。更にこの上にスピンコーターにてポ
ジ型感光性樹脂組成物を均一に約2ミクロン塗布した。
次いて所定のパターンを有するマスクを介して高圧水銀
ランプで露光し、03%カセイソーダ水溶液で50°C
で60秒間スプレー現像し、露光部を溶出しtim脂が
n出さね・寸ターン化された。
次ぎにこの基板上に参考例4の赤色粉末着色材を吹き付
けて着色、材を接着し、100’(’に加熱し、定着さ
せた。その後、この赤色着色膜どボン型感光性樹脂組成
物の膜を有した基板にマスクを介し5て露光現像するこ
とにより再びパターン化された。
更に同様に、緑色粉末着色材を吹き付け、接着、定着し
た。
この工程を赤、緑、青の順で繰り返し、た。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の方法によれば、電着法を
用いながらも、−枚の透明電極1−に形成された着色膜
がマスクとして働く為に選択的にカラーフィルター形成
できるので透明電極を分離する事なく、共通の透明の電
極−にに多数のカラーパターンを配置することが可能に
なる3、従−)で、分離されていない共通の透明電極に
より電着電圧を一定に”Cき、同一カラーフィルターの
膜厚を均一に形成する事か可能となるばかりてなく、異
なる色のカラーフィルター間の膜厚をi@塗首、接着定
着を利用する為、均一に形成する事が可能となった。又
顔料分散法の如くスピンコーターを用いた着色レジスト
の塗布では高価な材料を歩留り良くコーティングするこ
とは困難であるのに反し、本発明方法では、電着塗布と
着色材の接着、定着による効率的均一塗着を可能とする
従って、このカラーフィルターは分離されない共通の透
明電極上にカラーフィルターを形成するアクティブマト
リックス型の液晶カラーフィルターパネルに採用するこ
とができ、しかも上記の利点によって良質な表示画像を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明製造工程を示す断面図であり、(イ)〜
(す)、(A)〜(1)および(1)〜(ix)はそれ
ぞれ異なった工程を示す。図中の番号1・透明基板、2
・・・透明導電層、3・・粘着型感光性電着樹脂組成物
。4・・・粉末性着色材(例えば赤)、5・・粉末性着
色材(例えば緑)、6・・粉末性着色材(例えば青)7
・ ボン型し/スト、8 粘着型電着樹脂組成物。 特許出願人 日本ペイント株式会社

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)基板上の全面に導電層を形成し、 (b)該導電層上に感光性樹脂層を電着塗布し、 (c)該電着した感光性樹脂層をパターン化し、 (d)パターン化された樹脂層上に所定の色の着色材を
    接着することによりパター ン化された所定色の着色層を形成し、 (e)上記(b)から(d)工程を色の数に応じて必要
    回数繰り返すことを特徴とする多色表示装置の製法。
  2. (2)(a)基板上の全面に導電層を形成し、 (f)該導電層の上にポジ型レジストを塗布し、 (g)所定のパターンに露光現像することによりパター
    ンニングし、 (h)露出した導電層上に電着により電着膜を形成し、 (i)その上に所定の色の着色材を接着することにより
    パターン化された所定の着色層を形成し、 (j)前記(g)から(i)の工程を色の数に応じて繰
    り返すことを特徴とする多色表示装置の製法。
  3. (3)(a)基板上の全面に導電層を形成し、 (k)該導電層上に電着により電着樹脂層を形成し、 (l)その上にポジ型レジストを塗布し、 (m)所定のパターンに露光現像することによりパター
    ンニングし、 (n)露出した電着樹脂層上に所定の色の着色材を接着
    することによりパターン化された所定の着色層を形成し
    、 (o)前記(m)および(n)を色の数に応じて繰り返
    すことを特徴とする多色表示装置の製法。
  4. (4)所定の色の着色材が粒径1μm以上の粒子が全粒
    子の10重量%以下、好ましくは5重量%以下であるよ
    うな粒径分布を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項〜第(3)項記載の組成物。
  5. (5)所定の色の着色材が、粒径1μm以上の粒子が全
    粒子の5重量%以下であり、しかも粒径0.01〜0.
    7μmの粒子が全粒子の30重量%以上、好ましくは5
    0重量%以上であるような粒径分布を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第(1)項〜第(4)項記載の組
    成物。
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